4.5 流体有相变时的对流传热 4.6 辐射传热 4.7 总传热速率和传热过程的计算

宁波大学：《化工基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第四章 传热及传热设备——流体无相变时的对流传热

本章主要阐明钢在加热或冷却过程中的相变规律。热处理的实质是把金属 材料在固态下加热到预定的温度,保温预定的时间,然后以预定的方式冷却下来,通过这 样一个工艺过程,改变金属材料内部的组织结构,从而使工件的性能发生预期的变化。热 处理的目的在于改变工件的性能,即改善金属材料的工艺性能,提高金属材料的使用性能 金属材料在热处理过程中,会发生一系列的组织变化,这些转变具有严格的规律性

第五章三元合金相图 工业上所使用的金属材料,如各种合金钢和有色合金,大多由两种以上的组元构成,这 些材料的组织、性能和相应的加工、处理工艺等通常不同于二元合金,因为在二元合金中加 入第三组元后,会改变原合金组元间的溶解度,甚至会出现新的相变,产生新的组成相。 因此,为了更好地了解和掌握金属材料,除了使用二元合金相图外,还需掌握三元甚至 多元合金相图,由于多元合金相图的复杂性,在测定和分析等方面受到限制,因此,用的较 多的是三元合金相图,简称三元相图(Ternary Phase Diagram)

一、理解热力学第二定律的实质及其数学表达式。 理解热力学函数熵(S)、 Helmholtz函数(A)以及 Gibbs函数(G)的概念和意义,并掌握它们改变量 的计算方法。 二、掌握热力学第三定律实质。 三、根据条件,灵活应用S、△A和△G来判断过程 进行的方向与限度。 四、掌握热力学函数之间的关系、热力学基本方程、 偏微商变换方法及特定条件下相应热力学关系式的应用。 • §3.1 卡诺循环 • §3.2 热力学第二定律 • §3.3 熵，熵增原理 • §3.4 单纯pVT变化熵变的计算 • §3.5 相变化的熵变 • §3.6 热力学第三定律和化学变化过程熵变的计算 • §3.7 亥姆霍兹函数和吉布斯函数 • §3.8 热力学基本方程 • §3.9 克拉佩龙方程 • §3.10 吉布斯-亥姆霍兹方程和麦克斯韦关系式

一、是否题 1.纯物质由蒸汽变成固体,必须经过液相。(错。如可以直接变成固体。) 2.纯物质由蒸汽变成液体,必须经过冷凝的相变化过程。(错。可以通过超临界流体 区。) 3.当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。(错。若温度也大于临界温度时,则是 超临界流体。) 4.由于分子间相互作用力的存在,实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体 的摩尔体积,所以,理想气体的压缩因子z=1,实际气体的压缩因子Z1)

一、是否题 1.纯物质由蒸汽变成固体,必须经过液相。 (错。可以直接变成固体。 2.纯物质由蒸汽变成液体,必须经过冷凝的相变化过程。 (错。可以通过超临界流体区。) 3.当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在 (错。若温度也大于临界温度时,则是超临界流体。 4.纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减 小。 (对。由则纯物质的TV相图上的饱和汽体系和饱和液体系曲线可知。)

1.凡是体系的温度升高时,就一定吸热,而温度不变时,则体系既不吸热也不放热。 答:错。等温等压的相变化或化学变化始、终态温度不变,但有热效应。气体的绝热压缩,体系温度升高,但无吸收热量。 2.当n摩尔气体反抗一定的压力做绝热膨胀时,其内能总是减少的。 答:对。绝热:Q=0;反抗外压作功:W<0△U=Q+W=W<0。 3.封闭体系中有两个相a,B。在尚未达到平衡时,a,B两个相都是均相敞开体系;达到平衡 时,则a,B两个相都等价于均相封闭体系。 答:对

·本章主要内容:合金相与组织形成的规律,特别是成分、温度对相与组织的影响规律。合金相图是重要研究工具。 ·相图:合金结晶过程的简明图解,反映不同成分合金在不同温度下所存在的相及其相平衡关系,以了解合金在温度变化时的相变过程及组织形成的规律。是分析合金组织、确定热加工工艺、预测材料性能的依据

相变化过程是物质从一个相转移到另 个相的过程,相平衡状态是它的极限 相平衡研究是化工生产过程选择分离方 法,设计分离装置以及实现最佳操作的理论 依据